Wie funktioniert Strahlentherapie?
Um die Funktionsweise der Strahlentherapie besser zu verstehen, sollten wir uns zunächst etwas eingehender damit befassen. Strahlung ist die Ausbreitung von Energie, und sobald diese Energie ein bestimmtes Material erreicht, interagiert sie mit den Molekülen des Materials durch Energieaustausch. Dieser Energieaustausch kann je nach Energiemenge und Art der Strahlung in unterschiedlichem Umfang stattfinden.
In unserem Alltag kommen wir ständig mit Strahlung in Berührung. Am offensichtlichsten ist das bei der Sonne, aber auch bei der Benutzung von Handys, Mikrowellen oder der Fernbedienung des Fernsehers kommen Strahlen zum Einsatz. Hier wird deutlich, dass Strahlung nicht gleich Strahlung ist. Einer der wichtigsten Aspekte ist die Fähigkeit, das Material zu verändern, mit dem die Strahlung interagiert. Wenn eine Strahlung auf molekularer Ebene genug Energie besitzt, um mindestens ein Elektron aus dem Atom zu lösen, wird sie als ionisierende Strahlung bezeichnet. Das bedeutet, dass diese Art von Strahlung stark genug ist, um Schäden zu verursachen, und dass sie in der Strahlentherapie zur Behandlung von Krebspatienten eingesetzt wird.
Wie funktioniert es?
Da die Strahlentherapie darauf abzielt, Krebszellen abzutöten, möchte ich Sie auf einen mikroskopischen Rundgang durch das Innere einer einzelnen Tumorzelle mitnehmen. Sobald die Strahlung die Zelle erreicht, findet ein Energieaustausch mit den verschiedenen Zellbestandteilen statt. Wir werden uns hier jedoch nur auf zwei von ihnen konzentrieren.
Sehen wir uns mal die DNA an. Dieses komplexe Molekül befindet sich im Zellkern und ist für die Steuerung aller Funktionen verantwortlich, die eine Zelle zum Überleben benötigt, einschließlich Reparaturen und Fortpflanzung. Das Wachstum eines Tumors erfolgt über eine komplexe Gruppe von Zellen, die ihre Fähigkeit zur Reparatur und Steuerung der Vermehrung verloren haben. Wenn die Strahlung auf die DNA der Zelle einwirkt, ionisiert sie das Molekül und hinterlässt es beschädigt. Diese Schäden können unterschiedlicher Art sein (Einzelstrangbruch, Doppelstrangbruch, Basenveränderungen …) und haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Überleben der Zelle. Diese Schäden werden als direkte Treffer bezeichnet.
Wenden wir uns nun einem weniger beeindruckenden, aber nicht weniger wichtigen Aspekt zu: Wasser. Das Innere einer Zelle besteht hauptsächlich aus Wasser, und wenn Strahlung darauf einwirkt, geschieht etwas Bemerkenswertes. Unsere H2O-Moleküle werden ebenfalls von der Strahlung beeinflusst, und sie neigen dazu, in eine eher unheilvolle Komponente namens freie Sauerstoffradikale zu zerfallen. Diese sind hochreaktiv und zerstören vieles, womit sie in Berührung kommen, einschließlich der DNA. Sobald diese Radikale auf die DNA treffen, hinterlassen sie die gleichen Schäden wie die Strahlen selbst. Diese Schäden werden als indirekte Treffer bezeichnet.
Verlassen wir nun die Zelle und betrachten wir ein breiteres Bild. Wenn wir die vielen Krebszellen sehen könnten, die von der Strahlung getroffen werden, würden wir eine chaotische Szenerie sehen. Aber sobald die Strahlung aufhört, wird eine beeindruckende Anzahl von Ressourcen innerhalb einer Zelle mobilisiert, um zu versuchen, die meisten dieser Schäden zu reparieren. Und das ist auch richtig so! Oft überleben die Zellen, und das ist völlig normal. Alle Zellen in unserem Körper sind daran gewöhnt, durch viele verschiedene Quellen beschädigt zu werden, und sind sehr routiniert bei der Reparatur.
Was bedeutet das für die Strahlentherapie?
Tatsächlich ist dies einer der Gründe, warum für eine Strahlentherapie mehrere Sitzungen benötigt werden. Durch die Verabreichung kleiner Strahlendosen über einen bestimmten Zeitraum kommt es zu einer beträchtlichen Anzahl von Schäden in den Zellen, die ausreichen, um den Reparaturprozess zu Fall zu bringen und somit den Zelltod auszulösen. Außerdem kann die Empfindlichkeit der Zellen im Laufe der Zeit aufgrund zahlreicher Faktoren variieren, sodass eine Aufteilung der Behandlung über einen längeren Zeitraum eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit bietet.
Warum verabreichen wir nicht die gesamte Dosis auf einmal?
Es gibt Strahlentherapien, die auf diese Weise durchgeführt werden können, aber bei der großen Mehrheit der Behandlungen ist aus einem einfachen Grund nicht möglich: Bei der Bestrahlung werden auch gesunde Gewebezellen bestrahlt und geschädigt, was Nebenwirkungen verursacht.
Was ist mit dem medizinischen Personal?
Da die Strahlung in der Lage ist, diese Veränderungen in unserem Körper hervorzurufen, ist es unbedingt erforderlich, dass nur Personen bestrahlt werden, die die Behandlung tatsächlich benötigen. Für medizinisches Personal in der Strahlentherapie ist es von größter Bedeutung, dass die Behandlungsräume vollständig abgeschirmt sind, um langfristige gesundheitliche Probleme im Zusammenhang mit ihrer Arbeit zu vermeiden.
Wenn Sie also eine neue Anlage planen oder Ihre Ausrüstung modernisieren wollen und eine Bewertung Ihres Behandlungsraumes benötigen, sollten Sie sich über unsere verschiedenen Dienstleistungen informieren und uns kontaktieren. So geht’s.
André Pereira
Dosimetrist
